O CAMILHO DA LUZ NO VIDRO É SEMPRE UMA RETA?

O caminho que a luz percorre é chamado de geodésica, que é a menor distância entre dois pontos. No espaço plano euclidiano, uma geodésica é equivalente a uma linha reta.

A direção da luz só vai mudar se entrar num novo meio em ângulo. Um novo meio com um índice de refração diferente daquele em que está viajando (como passar do ar para o vidro). Uma vez que a frente de onda tenha refratado em um novo ângulo, ela vai permanecer viajando ao longo de uma nova geodésica.

A única maneira pela qual a luz pode viajar ao longo de uma curva é se o meio tiver um índice de refração continuamente variável (índice de gradiente). A foto abaixo mostra a luz entrando numa placa grossa de vidro com índice de gradiente. Dá para ver que o laser é pressionado contra o vidro de forma que a luz entra com um ângulo de incidência de zero grau. Portanto, não há refração quando a luz entra pela primeira vez no vidro. Mas esse corpo é especial. Seu índice de refração não é constante. Tem um índice mais baixo na parte superior e um índice mais alto na parte inferior. Isso fica evidenciado isso porque a luz sempre se curva em direção ao índice mais alto.

Portanto, vidro de índice de gradiente (ou um campo gravitacional) é um modo de fazer com que a luz siga uma curva em vez de uma linha reta.